高分子 Vol.66 No.10
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特集 コンピュータで視る高分子
チュートリアル COVER STORY: Tutorial
コンピュータを使った高分子の見方:何ができるか、どうするか
Observing Polymers with Computers: What and How can We do?
畝山多加志
Takashi UNEYAMA
<要旨> 初学者にはシミュレーションやコンピュータを使った解析は一体どういったもので、どうすれば使えるのかがわかりづらい。本稿ではコンピュータがどのようなもので、高分子の研究を行ううえで何に使えるのか、どのように使えば良いのか等について概要を解説する。
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展望 COVER STORY: Highlight Reviews
X線CTによる高分子多相系の三次元構造解析
3D Structure Analysis of Multi-Phase Polymer Blends Studied by X-Ray CT
西川幸宏
Yukihiro NISHIKAWA
<要旨> 高分子混合系の相分離現象は、高分子科学の領域を超えてソフトマターという学問分野の礎となった。今ではシミュレーションで何でもわかってしまうレベルにある。しかしながら、3成分・3相以上の系は、いまだに混沌としている。
Keywords: Polymer Blend / Phase Separation / X-Ray CT / Image Analysis
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生体高分子-タンパク質-の分子動力学シミュレーション
Molecular Dynamics Calculation of a Biopolymer: Protein
藤本和士・岡崎 進
Kazushi FUJIMOTO, Susumu OKAZAKI
<要旨> 計算機の発展により、分子動力学(MD)計算がさまざまな分野で用いられるようになった。本稿では、MD計算の概要と、生体高分子であるタンパク質およびその複合体であるウィルスのMD計算について、現在どのような研究が進められているのかについて述べる。
Keywords: Molecular Dynamics Calculation / Protein / Virus
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マルチスケールシミュレーションで視る高分子
Polymeric Flow Dynamics From a Viewpoint of Multiscale Simulation
佐藤 健・谷口貴志
Takeshi SATO, Takashi TANIGUCHI
<要旨> 高分子流体の流動現象は、流体を構成する膨大な数の高分子鎖のダイナミクスの帰結、言い換えると、マクロとミクロの階層間の結合の結果として発現する。こうした対象を解析するとき、階層間の関係を詳しく扱うマルチスケールシミュレーション(MSS)法は強力な手段となる。本稿では、からみ合い高分子溶融体の解析にMSS法を応用した例を紹介する。
Keywords: Multiscale Simulation / Polymer Rheology / Polymer Processing / Polymer Entanglement / Slip-link Model / Polymer Melt Spinning / Contraction-Expansion Channel
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トピックス COVER STORY: Topics and Products
高分子データベース(PoLyInfo)
Polymer Database (PoLyInfo)
桑島 功
Isao KUWAJIMA
<要旨> The Polymer Database (PoLyInfo: http://polymer.nims.go.jp/en) systematically offers various data required for polymeric material design. PoLyInfo is a free online database. The main data source is academic literature on polymers. Information on polymers including names, chemical structures, properties, measurement conditions, processing methods, monomers used and polymerization methods are stored in the database. About 100 types of properties are covered. A property prediction system, a nomenclature system and a NMR database are also available as advanced functions. I report the current status and the future development plan of this database.
Keywords: Polymer / Database / Property / Structure
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DFT計算を利用した重合反応解析
DFT Exploration for Polymerization
巳上幸一郎
Koichiro MIKAMI
<要旨> Theoretical analysis of reaction pathways using DFT calculation is mainly used in the field of reaction methodology, but is still limited in the polymerization field. I introduce two recent DFT results to explain the reaction pathways of novel, and well-known polymerizations; Aryne polymerization, and catalyst transfer condensation polymerization. In the case of the theoretical calculation of aryne polymerization, aryne generated in situ coordinates on “Cu” in copper cyanide, followed by inserts between Cu-CN bond. Then, coordination of another aryne occurs on the copper at the end of substrate, and then the polymerization proceeds as the coordination-insertion is repeated. On the other hand, theoretical calculation of catalyst transfer condensation polymerization predicted that the block copolymerization using a palladium catalyst with NHC ligand would afford copolymer with high triblock nature, which was elucidated experimentally.
Keywords: Aryne / Phenylene / DFT / Catalyst / Condensation Polymerization / Living / Thiophene / π-Conjugation
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シミュレーションソフトウエアWinmostarによる可視化
Visualization with Winmostar
坂牧隆司
Ryuji SAKAMAKI
<要旨> We are developing a simulation software, called Winmostar, which enables the users to visualize the microscopic structures and/or quantuties. In this article, we introduce its functions for molecular modelling, electron structures, spectroscopies, free energy calculations, and three-dimensional printings.
Keywords: Quantum Chemistry / Molecular Dynamics / Visualization / Molecular Orbital / Spectroscopy / Free Energy / 3D Printing / Molecular Modeling
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グローイングポリマー Polymer Science and I: A Personal Account
『鈍』から『純』に
From Unaware to Well-Aware
一川尚広
Takahiro ICHIKAWA
<要旨> When I was an undergraduate student, I could start to tackle new research because I was unaware of everything. Now I can continue to tackle new research because I am well-aware of fun of research.
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高分子科学最近の進歩 Front-Line Polymer Science
単分子膜を用いた高分子鎖構造の原子間力顕微鏡観察の進展
Recent Progress in Observation of Polymer Chain Structures in Monolayers by Atomic Force Microscopy
熊木治郎
Jiro KUMAKI
<要旨> The observation of polymer structures at a molecular level is one of the most important issues in polymer science. Two-dimensional polymer films, such as Langmuir-Blodgett films, are suitable for observation by atomic force microscopy (AFM), and various polymer structures were successfully observed at the molecular level. We review the recent progress in the observations of polymer structures at the molecular level, especially, real-time observations of polymer chain movements solubilized in a blend monolayer, crystallization into a folded-chain crystal, and a polymer blend melt spreading on a substrate. We believe that the molecular level information obtained by direct observations should improve our understanding of polymer science.
Keywords: Langmuir-Blodgett Film / Atomic Force Microscopy / Isolated Chain / Blend / Crystal / Spreading
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